Misslungene Lichtkurve von AE UMa

Hallo zusammen,

vorgestern habe ich versucht, eine Lichtkurve des SX Phe Sterns AE UMa fotografisch aufzunehmen. Die Helligkeit dieses Sterns sollte zwischen 10.86 mag und 11.52 mag schwanken, mit einer Periodendauer von nur etwa 2 Stunden.

Ich habe versucht, das mit einer Canon EOS 70D (nicht modifiziert) und 105 mm f/2.8 Objektiv aufzunehmen. Einmal pro Minute ein Bild, 10 Sekunden belichtet bei ISO 400 und Blende 2.8 (also abwechselnd 10 Sekunden Belichtung, 50 Sekunden Pause). Das ganze mehr als 2 Stunden lang.
Alle einzelnen Bilder habe ich jeweils kalibriert mit Dark, Flat und Dark-Flat Bildern.
Die Helligkeiten habe ich ausgewertet mit dem Single Star Photometry Tool der Software AIP4WIN. Jeweils den Grünkanal. Soll laut AAVSO-Manual bei einer nichtmodifizierten Kamera nah an der V-Band Helligkeit liegen.

Das Ergebnis ist allerdings extrem verrauscht. Die Auswertung habe ich nach ca. 40 Einzelbildern abgebrochen. Wenn eine komplette Periode 2 Stunden dauert, sollte ja nach 40 Minuten ein deutlicher Trend erkennbar sein. Ist aber nicht, wie man an dieser Kurve erkennen kann:

Die Fehlerbalken sind die Summen der Messfehler am AE UMa und am Vergleichsstern, die das Tool von AIP4WIN ausgibt. Man sieht dass der tatsächliche Fehler viel größer ist.

Als Referenzstern diente hier ein 11.33 mag Stern, der auch auf der AAVSO-Aufsuchkarte beschriftet war, also als Vergleichsstern tauglich sein sollte.

Außerdem habe ich nach der Helligkeitsdifferenz zwischen diesem 11.33 mag Stern und einem 10.52 mag Stern geschaut. Diese sollte nominell 0.81 mag betragen. Meine Messreihe sieht so aus:

Nun frage ich mich, was ich falsch gemacht habe.

Mir ist schon klar, dass ein CMOS-Sensor weniger genau ist als ein CCD-Sensor, weil jeder Pixel separat verstärkt wird und deswegen eine Ungenauigkeit von Pixel zu Pixel vorliegt. Aber wirklich so ungenau? Oder kann es an schlechten Flats liegen?
Oder ist der Sensor meiner Kamera einfach nicht geeignet?

Oder sollte man eine ganze Reihe von Aufnahmen machen, diese stacken, und das gestackte Ergebnis auswerten (also bei dem Stern z.B. nur alle 5 Minuten eine Helligkeitsmessung, aber diese z.B. bestehend aus 10 Einzelaufnahmen)?
Ende letzen Jahres hatte ich den Blazar CTA 102 fotometriert und visuell geschätzt und war erstaunt, wie gut die Ergebnisse übereingestimmt hatten. Damals hatte ich aber viele Aufnahmen gestackt.

Der hellste Pixel des Sterns hat 23% der Helligkeit der gesättigten Pixel heller Sterne. Hätte ich länger belichten sollen, um den Stern noch weiter übers Rauschen zu bringen? Oder sollte man absichtlich defokussieren (habe ich mal irgendwo gelesen)?
Ich wollte nicht zu hell belichten, weil ich Sättigung des Sterns unbedingt vermeiden wollte.

Das sollte ja sogar mit visuellen Schätzungen genauer gehen als das Ergebnis der obigen Kurven. Ich überlege gerade, mal bei Gelegenheit 2 Stunden lang diesen Stern zu verfolgen und visuell zu schätzen, um die Schwankung mit eigenen Augen zu verfolgen.

Clear skies

Robin

Hallo Wolfgang,

vielen Dank für die Hinweise. Das hatte ich ja schon vermutet. Da werde ich demnächst mal länger belichten. Evtl. würde ich vorher noch ausprobieren, wie lange ich belichten kann, ohne den Stern zu sättigen.
Die Abhängigkeit der instrumentellen Helligkeit und des Messfehlers von der Sternhelligkeit habe ich gerade anhand von ein paar Vergleichssternen angeschaut. Tatsächlich gibt es größere Abweichungen gerade bei schwächeren Sternen. Allerdings gibt das Programm einen ziemlich kleinen Messfehler aus. Bei AE UMa war er um die 0.015 mag, bei dem 11.33 mag Stern um die 0.017 mag. In Summe also 0.032 mag, das ist das, was ich in die Fehlerbalken eingetragen habe. Aber man sieht ja sofort, dass diese Fehlerangabe viel zu gering ist.

Clear skies

Robin